自动化控制及安全联锁系统安装说明书

1、.德丰化工 平安消费控制系统方案PAGE ：.；PAGE 23济南东科工控自动化 地址 ：山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼3-16 ：053162391907 62391877 ：053162391877 淄博市桓台县德丰化工自动化控制及平安联锁系统安装报告书山东省科学院济南东科工控自动化二零零九年五月 目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc231119253 1、企业的根本情况 PAGEREF _Toc231119253 h 1 HYPERLINK l _Toc231119254 2、消费工艺 PAGEREF _Toc231119254 h 1 H

2、YPERLINK l _Toc231119255 3、消费安装 PAGEREF _Toc231119255 h 3 HYPERLINK l _Toc231119256 4、储存设备 PAGEREF _Toc231119256 h 3 HYPERLINK l _Toc231119257 5、平安消费答应证取证时间 PAGEREF _Toc231119257 h 3 HYPERLINK l _Toc231119258 6、工艺安装的危险性及有害要素分析 PAGEREF _Toc231119258 h 3 HYPERLINK l _Toc231119259 6、1、有害要素分析 PAGEREF _T

3、oc231119259 h 3 HYPERLINK l _Toc231119260 6、2、物料特性及物质危险度分级： PAGEREF _Toc231119260 h 4 HYPERLINK l _Toc231119263 7、自动控制及平安联锁系统设计安装单位 PAGEREF _Toc231119263 h 7 HYPERLINK l _Toc231119264 7、1设计单位 PAGEREF _Toc231119264 h 7 HYPERLINK l _Toc231119265 7、2安装单位 PAGEREF _Toc231119265 h 7 HYPERLINK l _Toc231119

4、266 8、自动控制及平安联锁安装改造方案简介 PAGEREF _Toc231119266 h 8 HYPERLINK l _Toc231119267 9、系统的稳定性 PAGEREF _Toc231119267 h 10 HYPERLINK l _Toc231119268 10、系统的组态原那么 PAGEREF _Toc231119268 h 10 HYPERLINK l _Toc231119269 11、系统网络拓补图 PAGEREF _Toc231119269 h 10 HYPERLINK l _Toc231119270 12信号采集系统 PAGEREF _Toc231119270 h

5、11 HYPERLINK l _Toc231119271 12.1 总那么 PAGEREF _Toc231119271 h 11 HYPERLINK l _Toc231119272 12.2 显示 PAGEREF _Toc231119272 h 11 HYPERLINK l _Toc231119273 12.3 记录 PAGEREF _Toc231119273 h 13 HYPERLINK l _Toc231119274 13.信号控制系统 PAGEREF _Toc231119274 h 14 HYPERLINK l _Toc231119275 13.1 根本要求 PAGEREF _Toc23

6、1119275 h 14 HYPERLINK l _Toc231119276 14.系统硬件设计及配置 PAGEREF _Toc231119276 h 15 HYPERLINK l _Toc231119277 14.1系统硬件设计 PAGEREF _Toc231119277 h 15 HYPERLINK l _Toc231119278 14.2系统配置 PAGEREF _Toc231119278 h 15 HYPERLINK l _Toc231119279 14.3仪表选型见附表3 PAGEREF _Toc231119279 h 15 HYPERLINK l _Toc231119280 15.

7、系统设计原那么规范 PAGEREF _Toc231119280 h 15 HYPERLINK l _Toc231119281 16.系统技术目的 PAGEREF _Toc231119281 h 16 HYPERLINK l _Toc231119282 16.1 技术规范 PAGEREF _Toc231119282 h 16 HYPERLINK l _Toc231119283 16.2 实时性目的 PAGEREF _Toc231119283 h 18 HYPERLINK l _Toc231119284 16.3 可靠性目的 PAGEREF _Toc231119284 h 19 HYPERLINK

8、 l _Toc231119285 16.4 可维护性目的 PAGEREF _Toc231119285 h 19 HYPERLINK l _Toc231119286 16.5 可利用率目的 PAGEREF _Toc231119286 h 20 HYPERLINK l _Toc231119287 16.6 系统平安目的 PAGEREF _Toc231119287 h 20 HYPERLINK l _Toc231119288 16.7 可扩展性目的 PAGEREF _Toc231119288 h 21 HYPERLINK l _Toc231119289 17.防雷系统 PAGEREF _Toc231

9、119289 h 21 HYPERLINK l _Toc231119290 17.1 防雷设计直击雷防护措施 PAGEREF _Toc231119290 h 21 HYPERLINK l _Toc231119291 17.2防感应雷及防雷电波措施 PAGEREF _Toc231119291 h 22 HYPERLINK l _Toc231119292 17.3信号系统防护措施 PAGEREF _Toc231119292 h 221、企业的根本情况淄博德丰化工位于山东淄博市桓台县田庄镇大庞工业园区，成立于1997年，职工68人，公司主要从事氰乙酸甲酯600t/a的消费与销售。蒸馏安装已在2005

10、年进展改造，实现了自动化控制。济南东科工控自动化编制了。济南东科工控自动化位于山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼316.公司主营自动化系统集成，工业数字自动一体化设计、安装。拥有智能建筑设计安装乙级资质。2、消费工艺淄博德丰化工氰乙酸甲酯安装主要涉及盐酸、硫酸、甲醇、氰乙酸、氰化钠等危险化学品。主要工艺流程如下：1、中和工艺：将氰乙酸用水溶解，再将计量好的饱和碳酸溶液参与反响釜中，开搅拌，反响终了后生成氯乙酸钠，同时放出二氧化碳。2、氰化反响：将30%的液体氰化钠升温至60度，在2030分钟内参与氯乙酸钠，生成氰基乙酸钠溶液，升温到一定温度后保温，经过滤后压入酸化罐。3、酸化工序：酸

11、化釜内参与30%的盐酸生成氰乙酸溶液，静止后升温，开搅拌蒸水，温度控制在100110度之间。4、酯化车间：酯化釜内参与甲醇、氰乙酸、浓硫酸，浓硫酸作催化剂，控制温度，酯化反响4个小时，生成氰乙酸甲酯的粗酯混合液，参与碳酸钠溶液中和粗酯中的硫酸，粗酯经蒸馏、精馏得到氰乙酸甲酯的液体精品。粗酯溶液经结晶、离心、枯燥后得到氰乙酸甲酯的固体产品。工艺流程方块图： 针对消费安装的4个工艺，经安装单位与企业沟通，因企业目前外购氰乙酸，暂时停顿1、中和工艺、2、氰化反响、3、酸化工序的消费，所以此次改造任务只涉及酯化车间和氰化钠储罐、甲醇储罐。3、消费安装消费安装有酯化反响釜K2000L10台，酯化反响釜K

12、3000L2个,蒸馏釜K2000L8台，蒸馏塔ID60015000的8台,打料泵4台。4、储存设备储存设备有硫酸罐20m32台，盐酸罐12m32台，甲醇罐56m32台，甲醇罐20m31台，甲醇罐9m31个，氰化钠储罐30 m31个。5、平安消费答应证取证时间平安消费答应证取证时间为2006年6月30日。6、工艺安装的危险性及有害要素分析6、1、有害要素分析硫酸、盐酸储罐选材不合理，施工质量不过关和防腐措施不到位，能够引起储罐腐蚀或开裂，发生管壁、罐底穿孔和开裂等事故；工艺设计不合理，设备选型不符合要求，平安防护设备没有落实到位、平安管理制度欠缺等，都会给储罐的运用留下隐患。罐区物料甲醇为甲类易

13、燃液体，在卸车、物料保送过程中假设不做好防雷防静电接地，或防雷、防静电接地不符合规范规定，那么能够发生火灾爆炸。硫酸遇水大量放热，可发生沸溅。与易燃物如苯和可燃物如糖、纤维素等接触会发生猛烈反响，甚至引起熄灭。遇电石、高氯酸盐金属粉末等猛烈反响，发生爆炸或熄灭。有剧烈的腐蚀性和吸水性。6、2、物料特性及物质危险度分级：盐酸：工业级盐酸是无色或微黄色发烟液体，含量为36，有刺鼻的酸味。危害：接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，出现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，鼻衄、齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡构成，有能够引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。慢性影响：长期接触，引起慢性鼻

14、炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。硫酸：硫酸为无色油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3，其密度为1.84gcm-3，其物质的量浓度为18.4molL-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以恣意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热对皮肤和粘膜有剧烈的腐蚀作用。化学性质：具有吸水性、脱水性、强氧化型，常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被复原为SO2。危害：吸入硫酸雾可引起呼吸道刺激病症、化学性支气管炎、肺炎，严重病例可发生肺水肿。吸入高浓度硫酸雾尚可引起喉痉挛或喉头水肿。误服硫酸后，口腔、咽部

15、、胸骨后和腹部，会立刻产生猛烈的灼热性疼痛，唇、口腔和咽部可见灼伤以致溃疡构成呕吐物中有大量棕褐色酸性血红蛋白和食管及胃粘膜碎片。患者出现焦躁不安、吞咽困难、声音嘶哑、肾脏损害，甚至休克。严重喉痉挛和声门力肿可引起窒息皮肤接触浓硫酸后，部分立刻产生疼痛，并可构成不同程度灼伤。轻者表现为皮肤红斑、或呈暗褐色，出现水疱；重者可构成焦痂、溃疡。假设灼伤面积较大，可引起休克。眼部接触硫酸后可引起结膜炎、角膜混浊以致穿孔，严重者可失明，所以在运用硫酸时一定要格外小心。甲醇：甲醇又称木醇，是一种无色透明、易熄灭的液体，容易挥发，气味与乙醇类似，多用作化学助剂，可经呼吸道、胃肠道和皮肤吸收而致中毒。甲醇的中

16、毒病因和途径，主要是误服甲醇或吸入甲醇蒸汽。假酒和劣质酒中含有高浓度的甲醇，饮用这类洒也可致中毒，吸入甲醇蒸气可引起眼和呼吸道粘膜刺激病症。中枢神经病症：患者常有头晕、头痛、眩晕、乏力、步态蹒跚、失眠,表情冷淡，认识混浊等。重者出现认识朦胧、昏迷及癫痫样抽搐等。氰化钠在潮湿空气中,因吸湿而稍有苦杏仁味。易溶于水，水溶液为强碱性。职业性中毒主要为呼吸道吸入其粉尘或在热处置时吸入氰化钠构成的蒸气而引起中毒。氰化钠可经皮肤、消化道吸收。本品属高毒类，人口服致死量约为2mg/kg。它的毒性作用是在体内释放氰基，与氧化型细胞色素氧化酶的Fe3+结合, 使细胞色素失去传送电子才干,结果使呼吸链中断,出现细

17、胞内窒息, 引起组织缺氧而致中毒。危险度分级：序号物质称号危险性类别MAC(mg/m3)主要危险特征火险类别职业危害1硫酸第8.1类酸性腐蚀品2火灾爆炸、中毒和窒息、灼烫、腐蚀乙 = 3 * ROMAN III2盐酸第8.1类酸性腐蚀品15中毒和窒息、灼烫、腐蚀丁 = 3 * ROMAN III3甲醇第3.2类酸性腐蚀品50火灾爆炸中毒窒息甲 = 3 * ROMAN III4氰化钠第61类酸性腐蚀品0.3HCN皮中毒窒息丁 = 1 * ROMAN I自动化控制及平安联锁系统安装改造的时间期限济南东科工控自动化编制了。根据、的规定，自动化控制及平安联锁系统改造应在9月30日前安装终了。7、自动控

18、制及平安联锁系统设计安装单位7、1设计单位本系统由山东齐阳石化工程设计，公司坐落在山东淄博张店流泉路246号实践商务中心520室。0533-3591622 ：255000:yangjunxi2021126 HYPERLINK mailto:sdqysh126 sdqysh126公司拥有化工石化医药行业化工工程、炼油、石油及化工产业储运乙级设计资质；一、二、三类压力容器及压力管道设计资质；化工工程专业承包乙级资质；工程技术咨询等资质。7、2安装单位本系统由济南东科工控自动化安装，公司地址：山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼3-16。/p>

19、7 62391877250016:sunyugu126公司主营DCS、PLC自动化系统集成；工业数字自动一体化设计、安装；无线、有线、视频、监控系统等业务。拥有智能建筑综合布线、网络、通讯、通讯子系统集成设计安装乙级资质。见附表8、自动控制及平安联锁安装改造方案简介平安消费质量控制的功能覆盖范围包括信号采集和处置系统、信号控制系统。该厂现有3个酯化车间，共18个反响釜；储罐7个，其中硫酸储罐3个，甲醇和盐酸储罐各2个，储罐为3个车间共用；打料泵3台，其中3个硫酸罐用1台打料泵，2个甲醇罐用一台打料泵，2个盐酸罐用1台打料泵，供3个车间打料；高位槽3组，每车间1组，

20、其中每组有盐酸、甲醇、硫酸各1个。 一、消费流程1盐酸由泵经3个电动阀分别打入3个盐酸高位槽，高位槽加装磁翻板液位计并与电动阀实行联锁，经高位槽磁翻板液位计能输出4-20mA信号测得液位的设定值时，阀自动封锁；同时打料泵与电动阀联动，即三个电动阀至少有一个翻开时，泵就要打料，当3个电动阀全关时，泵才停顿打料。2甲醇与硫酸打料方式与1一样。3高位槽中的盐酸与甲醇经人工一次性参与反响釜，硫酸高位槽与釜之间加电动调理阀，由釜内温度控制电动调理阀的开度大小，釜内温度与电动调理阀联锁控制硫酸滴加速度。同时人工投加固体原料。反响完成后去深加工。二、功能范围1以上各高位槽经液位计和电动阀实行平安联锁，当出现

21、异常时，电动阀可做紧急刹车用，釜内温度与电动调理阀联锁。2各储罐均设有液位上限报警，以保证储罐液位在设定范围内，当出现异常时立刻报警。其中盐酸、硫酸储罐因用量小，设现场察看的浮漂式液位计。三、报警平安安装对各储罐、高位槽加装磁翻板液位计并设置上限预警、报警；监视屏幕可自动弹窗显示详细信息并记录。对甲醇、氰化钠储罐加装高低液位报警及高高报警安装报警提示区黄色指示为高报，红色指示为高高报，实现与市县安监系统信息平台系统联网。其中甲醇属易燃化学品，因此对其储罐应加装可燃气体探测安装。四、平安工艺控制参数及控制点系统平安工艺控制参数主要有：原料储罐、高位槽的液位，反响釜的温度、硫酸的滴加速度及可燃气体

22、探测；控制点30个，其中有9个电动阀，3个泵，18个电动调理阀；液位采集点12个，其中硫酸高位槽3个，盐酸高位槽3个，甲醇储罐及其高位槽共5个，氰化钠储罐1个；温度采集点18个，即釜内温度；可燃气体采集点2个。9、系统的稳定性 系统的控制可以经过控制器远程控制，即远程控制方式，也可以完全脱离控制器，在控制柜上手动操作控制设备，就地控制方式。在远程控制中，又有手动控制和自动控制，手动控制是指操作员可以经过上位机在显示屏上手动操作控制系统，自动控制系统是指控制系统根据曾经编好的程序，按照工艺要求自动控制设备。这样的多重保险，保证了系统的稳定性。10、系统的组态原那么系统功能区内的被控对象在硬件组态

23、时应坚持适当的独立性，以保证单个控制站缺点时不影响系统的运转。系统易于组态，易于运用，易于扩展，添加系统灵敏性，降低过程控制总线数据通讯负荷，保证整个系统的可利用率至少为99.9%。11、系统网络拓补图12信号采集系统12.1 总那么12.1.1信号采集系统可延续采集和处置一切有关的重要测点信号及设备形状信号，以便及时向操作人员提供有关的运转信息，实现系统平安经济运转。一旦系统发生任何异常工况，将及时报警，提高系统的可利用率。12.1.2 CRT显示、报表。12.1.3 DCS至少应有以下功能：显示：包括操作显示、成组显示、棒状图显示、报警显示、趋势显示等制表记录：包括定期记录、报警记录、事故

24、追想记录、操作记录等历史数据存储和检索12.2 显示12.2.1每个CRT能综合显示字符和图象信息，运转人员经过CRT实现系统运转过程的操作和监视。12.2. 2 每幅画面能显示过程变量的实时数据和运转设备的形状，这些数据和形状每秒更新一次。显示的颜色或图形随过程形状的变化而变化。12.2. 3可显示系统内一切的过程点，包括模拟量输入、模拟量输出。对显示的每一个过程点，可显示其标志号、简单阐明、数值、性质、工程单位、高低限值等。阐明用中文显示时不应影响速度。12.2. 4系统支持多个窗口翻开功能。12.2.5功能组显示功能组显示包括过程输入变量、报警条件、输出值、设定值、回路标号、缩写的文字标

25、题、控制方式、报警值等。每幅功能组显示画面，我方组态的功能组显示画面包括一切调理控制回路和顺序控制回路。12.2.6细节显示细节显示可察看某一回路为根底的一切信息，细节显示画面包含的每一个回路的有关信息，应足够详细，以便运转人员能据以正确的操作，对于调理回路至少可显示出设定值、过程变量、输出值、运转方式、高/低限值、报警形状、工程单位、回路组态数据等调理参数。对于开关量控制的回路，那么显示出回路组态数据和设备形状。12.2.7规范画面显示我方应提供报警显示、趋势显示、成组显示、棒状显示等规范画面显示，并已预先做好或按本工程的详细要求稍作修正。12.2.8棒状图显示运转人员可以调阅动态，棒状图画

26、面即以动态棒状图的外形尺寸反映各种过程变量的变化。棒状图应可在任何一幅画面中进展组态和显示，每一棒状图的标尺可设置成任何比例。假设某一棒状图，其数值越过报警值时，越限部分运用红色显示出来。12.2.9趋势显示系统应能提供历史数据和实时数据的趋势显示。趋势显示可用整幅画面显示，也可在任何其他画面的某一部位， 趋势显示画面还同时用数字显示出变量的数值。12.2.10报警显示系统能经过接点形状的变化，或者参照预先存储的参考值，对模拟量输入、计算点、平均值、变化速率、其他变换值进展扫描比较，分辨出形状异常、正常或形状的变化。12.3 记录记录功能可由程序指令或运转人员指令控制，数据库中一切过程点均应可

27、以记录。12.2.3.1定期记录定期记录包括交接班记录、日报及月报，对交接班记录和日报，在每一个交接班后，或每一天终了时，或每一个月终了时进展记录。12.2.3.2运转人员操作记录系统将记录运转人员在集控室进展的一切操作工程及每次操作的准确时间，经过对运转人员操作行为的准确记录，可便于分析运转人员的操作意图，分析系统事故的缘由。13.信号控制系统13.1 根本要求13.1.1控制的根本方法是必需直接并快速地呼应代表负荷或能量指令的前馈信号, 并经过闭环反响控制和其它先进战略, 对该信号进展静态准确度和动态补偿的调整。13.1.2在自动控制范围内，控制系统应能处于自动方式而不需任何性质的人工干涉

28、。13.1.3控制系统能调理控制安装以到达规定的性能保证目的，控制设备实现性能要求的才干，将不遭到控制系统的限制。13.1.4如系统某一部分必需具备的条件不满足时，联锁逻辑将阻止该部分投“自动方式；同时，在条件不具备或系统缺点时，系统受影响部分不再继续自动运转，或将控制方式转换为另一种自动控制方式。13.1.5控制系统任何部分运转方式的切换，不论是人为的，还是由联锁系统自动的，均将平滑进展，不会引起过程变量的扰动，并且不需运转人员的修正。13.1.6控制系统的输出信号应为420mA延续信号，并应有上下限定，以保证控制系统缺点时设备的平安。14.系统硬件设计及配置14.1系统硬件设计为实现该系统

29、，设计了以下硬件配置方案：上位机采用一台工控机显示控制，下位机采用西门子CPU及扩展模块，采用高速总线，保证系统可靠运转。并且可在原有系统的根底上经过添加功能站硬件或设备或软件来扩展其功能，同时不降低或影响原系统的性能，降低消费本钱，保证平安消费，提高消费质量。14.2系统配置表1.系统分项明细表见附表1表2.系统汇总表见附表214.3仪表选型见附表3温度信号可将原来的单芯热电偶换为双芯防爆热电偶，也可以将原来显示温度的数显表变为带变送输出0-10V或4-20mA信号的温度仪表。15.系统设计原那么规范本着一切以客户的利益为原那么，在总体上我们遵照先进性、运用性、平安性、可扩展性、可维护性、规

30、范化等设计原那么。保证系统运转可靠、保证系统网络的平安性、承诺系统到达领先程度。16.系统技术目的16.1 技术规范本设计产品设计所遵照的规范和规范及本次系统的设计、安装、调试和检测遵照的规范：GB/50058IEC439；GS7251.1-1997；GB/5005495IEC529；防雷设计根据见防雷设计。电子计算机机房设计规范GB50164-93邮电部部规范YDJ26-89国家规范GB50057-94军用规范国家规范GB50169-92DL/T637-1997 IEC 参考和遵照的主要现行规范还有：IECDL5003-91GB-14285-93DL78-92GB/T1514-91GB/30

31、47.1DL479-92SD286-88GB/T1514594GB11920-89GB3453GB3454IEEE802.3JB/T5234SDJ9-87GB7450GB7260GB2887-89国务院344号令HG20571-95SH304793GB508885GBJ8785SH305393HG12890其它相关的GB、IEC、IEEE、ISO、ANSI、DIN、JH、JIE规范平安规范。16.2 实时性目的 系统的呼应才干满足数据采集、人机通讯、控制功能和系统通讯的时间满足工艺需求，详细目的如下：(1) 数字采集周期1s(2) 实时数据保管时间间隔1s(3) 控制命令呼应时间： a. 控制

32、命令回答呼应时间1s b. 接受执行命令到执行控制的呼应时间1s。(4) 模拟量采集周期： a. 电量1s 。 b. 非电量1s。(5) 监控系统对现地系统数据采集和控制的呼应时间1s。(6) 人机通讯呼应时间： b. 调用新的画面的呼应时间：从运转人员发出一个新的图象命令到图象完全显示在CRT上为止的CRT呼应时间1s ;报警或事件发生到CRT屏幕显示和发出的呼应时间：=1s。 c. 在已显示画面上动态数据更新周期1S。16.3 可靠性目的本系统以及各种电气、仪表等设备都能顺应本工程的任务环境，具有极高的性价比，具有极高的抗干扰性和稳定性，能在这样的环境稳定长期的运转。16.4 可维护性目的

33、 在本系统中我们提供的软件和硬件产品都便于维护、测试、安装和检修。可维护性参数普通由厂家提供，普通都是小于1小时。系统选用的设备具有自诊断和寻觅缺点程序，指出详细缺点部位，在现场更 换缺点部件后就可以正常任务。配有便于实验和隔离缺点的断开点。配备适宜的设备公用的维修、安装工具。提供适当的维护、保养措施，减少人为损坏、机械损坏的时机。经过标识标志阐明设备的用途、改换方法。所选择的设备硬件代换才干强。16.5 可利用率目的本系统都是采用性能高、平安性强的元件构成我们的计系统。本系统的可用率在交接前的试运转期30天间不地于99.9%,在设备验收后的保证期内应到达98.8%。可用率定义为：A=可运用时间/(可运用时间+缺点时间)，其中缺点时间包括缺点控制和预防性检修时间。缺点检修时间只计及关键功能损坏时，把事故设